Быстродействующее оптико-электронное устройство определения пространственных параметров динамических объектов

• Автор: Спеваков, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Введение.
1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.

1.1. Анализ оптикоэлектронных устройств ввода и обработки видеоинформации

1.2. Требования к оптикоэлектронному устройству определения пространственных параметров динамических объектов

1.3. Методы предварительной обработки изображений

1.3.1. Методы повышения контраста.

1.3.2. Методы выбора порога.

1.3.3. Методы выделения края объекта изображения

1.3.4. Методы фильтрации изображения

1.4. Метод сравнения изображений.

1.5. Обнаружение и локализация объектов на изображении.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПТИКОЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КООРДИНАТ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
2.1. Математическая модель формирование рабочей сцены
2.2. Модель процесса формирования изображений
2.3. Модель выделения динамического объекта изображения
2.4. Метод пространственной фильтрации помех.
2.5. Определение внешних границ динамических объектов
2.6. Определение пространственных координат динамических объектов.
3. РАЗРАБОТКА БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО ОГ1ТИКОЭЛЕКТРIIЮГО УСТРОЙСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
3.1. Методы и алгоритмы функционирования быстродействующего оптикоэлектронного устройства определения параметров динамических
объектов.
3.1.1. Обобщенный алгоритм определения пространственных параметров динамических объектов
3.1.2. Метод выделения динамических объектов
3.1.3. Метод сопоставления динамических объектов
3.1.4. Алгоритм выделения динамических объектов.
3.1.5. Алгоритм сопоставления динамических объектов.
3.1.6. Определение пространственных параметров динамических объектов
3.2 Инженерная методика расчет основных параметров быстродействующего оптикоэлектронного устройства определения пространственных параметров динамических объектов
3.2.1. Оценка временных характеристик.
3.2.2. Оценка точности определения пространственных координат
3.2.3. Оценка параметров возможной дальности и скорости наблюдаемого объекта
3.3. Быстродействующее оптикоэлектронное устройство определения пространственных параметров динамических объектов
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
БЫСТРОДЕМСТВУЮЩЕГООПТИКОЭЛЕКГРОННОГО УСТРОЙСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ
ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
4.1 Аппаратнопрограммный стенд для проведения испытаний быстродействующего оптикоэлектронного устройства
определения пространственных параметров динамических
объектов.
4.2. Методика проведения испытаний быстродействующего оптикоэлектронного устройства определения пространственных параметров динамических объектов.
Введение
Актуальность


Создание методов и алгоритмов обнаружения динамических объектов и определения их пространственных параметров. Разработка инженерной методики расчета основных параметров быстродействующего оптикоэлектронного устройства определения ППДО и методики проведения испытаний. Разработка быстродействующего устройства определения ППДО, осуществляющего ввод результата в ПЭВМ, и оценка скорости его работы. ОЗУ на быстродействие и точность. Разработаны новые методы и алгоритмы обнаружения динамических объектов и определения их пространственных параметров за счет анализа части изображения и осуществления поиска в направлении движения объектов, обеспечивающие снижение временных затрат. Разработана инженерная методика расчета основных параметров быстродействующего оптикоэлектронного устройства определения ППДО, позволившая определить основные технические характеристики устройства. Методы исследования. В работе использованы методы цифровой обработки сигналов и изображений, математического моделирования, статистического анализа и теории вероятностей, теории распознавания образов. Практическая ценность диссертационной работы заключается в том, что установленные закономерности, выводы и рекомендации позволили выполнить проектирование ОЗУ с улучшенными по сравнению с существующими устройствами характеристиками и разработать быстродействующее оптикоэлектронное устройство определения пространственных параметров динамических объектов, предназначенное для ввода изображения, определения ППДО и передачи результата в ПЭВМ защищено патентом РФ. Созданные методы, алгоритмы и инженерная методика расчета основных параметров ОЗУ позволяют использовать их при проектировании устройств определения ППДО различного назначения. Метод и аппаратноориентированный алгоритм выделения динамических объектов, обеспечивающие выделение расположенных на сложном фоне динамических объектов, находящихся в рабочей зоне ОЗУ. Методика расчета основных параметров быстродействующего оптикоэлектронного устройства определения ППДО, позволяющая на стадии проектирования определить оптимальные характеристики элементов устройства и требования к их быстродействию и точности. Аппаратнопрограммный стенд и методика проведения испытаний быстродействующего ОЗУ определения пространственных параметров динамических объектов. Реализация результатов работы. Результаты, полученные в диссертационной работе, внедрены в работах ООО Курский завод упорных подшипников при создании комплекса по разбраковке абразивных кругов на вулканитовой связке. Использование в ОКБ Авиаавтомагика г. Курск разработанных методов выделения динамических объектов, определения пространственных координат динамических объектов, выделения контуров позволило создать быстродействующее оптикоэлектронное устройство определения пространственных параметров динамических объектов, функционирующее в автоматическом режиме и обладающее высокой производительностью и точностью обработки видеоизображения. Курского государственного технического университета и используются при проведении занятий по дисциплинам Цифровая обработка и анализ изображений, Микропроцессорные системы для автоматизации технологических процессов. Апробация работы. МНТК медикоэкологические информационные технологии г. Курск, г. Компьютерные технологии обработки и анализа данных г. Ташкент, г. Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления Датчик0Г Датчик г. Судак, г. Новые информационные технологии, г. Крым, г. Молодежь и XXI в. Курск, г. Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления Датчик г. Москва, г. X Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии г. Распознавание, Распознавание г. Курск, г. Ii ii i i Ii Испания, г. Барселона, г. Пальма де Майорка, г. ВТ КурскГТУ в течение гг. Публикации. Основные результаты проведенных исследований опубликованы в печатных работах, в том числе 4 статьях, опубликованных в изданиях, входящих в перечень ВАК, в соавторстве написано учебное пособие с грифом УМО. Получен патент на изобретение.